CN114349209A - 一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置及处理方法，处理装置包括高密度沉降器、第一混合器、第二混合器、污泥缓冲罐、真空转鼓脱水机、渣浆收集池，本发明采用了污泥回流，提高了悬浮物絮凝效率；通过重力沉降及斜管沉降，提高了沉淀效果，保证了清水水质；通过真空转鼓脱水机形成的高真空度，提高了外送泥饼含固率，降低了后续处理难度，并降低了装置占地。

Description

一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及到催化裂化烟气脱硫废水处理领域，具体指一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置及处理方法。

背景技术

近年来，随着环境问题日的益严重，国家对环保问题也越发重视，并不断提高大气污染区排放标准，促使环境保护技术不断提高和进步。

石油炼制工业排放的烟气在大气污染物排放中占据大量的比例，其中催化裂化装置再生器排放的烟气又是炼厂最大的空气污染源，其烟气中包括颗粒物、硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳等。催化裂化再生烟气是这样产生的：催化裂化及催化裂解反应过程中催化剂表面会产生积炭，需进入再生器再生烧去催化剂上的积炭，使催化剂的活性得以恢复；使用空气通过再生器烧去积碳，再生烟气经旋风分离器分离出夹带的催化剂后，经烟机及余热锅炉回收能量后排空，在此过程中产生了催化裂化再生烟气。催化裂化再生烟气具有硫含量波动范围广、颗粒物粒径范围大，亚微米级以下颗粒物含量多等特点，且其颗粒物主要成分为催化剂粉末，含有重金属，需要进行有效的处理。

现有技术中针对催化裂化再生烟气净化处理，普遍采用湿法脱除工艺，再生烟气经过大量循环吸收液洗涤，脱除其中的颗粒物、硫化物后排放大气。在湿法脱硫过程中，催化剂细微颗粒物被脱硫循环浆液洗涤吸收，并在脱硫循环浆液中富集，为维持平衡系统，需要外排一定量的脱硫循环浆液，并对其进一步处理。

当前针对催化裂化脱硫废水中悬浮颗粒物的处理，主要采用重力自然沉降法或过滤膜过滤法，重力沉降设备规格大，投资高，过滤膜过滤法滤膜寿命短，操作成本高。如申请号为CN201110153423.3的发明专利所公开的《催化裂化烟气脱硫废水处理工艺》，其针对脱硫废水中悬浮物的处理采用了胀鼓管式过滤器和过滤箱，装置运行中胀鼓管式过滤器滤芯寿命短，更换频繁，增大了装置运行成本；过滤箱占地面积大，泥饼含固率低，增加了催化剂泥饼进一步处理的难度。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种能提高催化裂化脱硫废水悬浮物处理效率、降低处理成本，提高泥饼含固率、减少设备占地的催化裂化脱硫废水处理装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状提供一种应用有上述催化裂化脱硫废水处理装置的处理方法。

本发明解决至少一个上述技术问题所采用的技术方案为：

一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，包括：

高密度沉降器，用于对脱硫废水进行分级沉降；

第一混合器，设于所述高密度沉降器的上游，用于将脱硫废水与来自界区的絮凝剂进行混合；

第二混合器，设于所述第一混合器与高密度沉降器之间，用于对来自第一混合器及来自高密度沉降器底部的部分浓缩污泥进行混合并输往高密度沉降器中；

污泥缓冲罐，设于所述高密度沉降器的下游，用于对高密度沉降器底部输出的部分浓缩污泥进一步进行浓缩；

真空转鼓脱水机，设于所述污泥缓冲罐的下游，用于接收污泥缓冲罐底部输出的浓缩污泥并对其进行液固分离；

渣浆收集池，设于所述真空转鼓脱水机的下游，与真空转鼓脱水机的顶部相连接从而接收真空转鼓脱水机分离出的液相，与所述污泥缓冲罐顶部相连接从而接收污泥缓冲罐分离出的液相；所述渣浆收集池还通过管道与第一混合器下游、第二混合器上游相连接。

优选地，所述高密度沉降器包括自下而上依次布置的重力沉降区、斜管沉降区及清水区，所述第二混合器与重力沉降区相连通，所述清水区连接有用于将清液输出的管道。

优选地，所述高密度沉降器中还设置有第一搅拌器及刮泥机，所述第一搅拌器位于重力沉降区中部，所述刮泥机位于重力沉降区底部且贴近高密度沉降器的内底部布置。

优选地，所述污泥缓冲罐与高密度沉降器的底部相连接且二者之间设置有用于控制流体流通与否的阀门，所述污泥缓冲罐中设有第二搅拌器。

优选地，所述真空转鼓脱水机中设置有能转动的转鼓，该转鼓外周覆盖有滤布，所述转鼓内部中空且与真空泵及分离罐连接，所述真空转鼓脱水机中还设置有用于将滤布外壁上的滤饼刮下收集的刮板。

优选地，所述真空转鼓脱水机中还设置有用于对物料进行搅拌的第三搅拌器。

优选地，所述分离罐的底部与渣浆收集池相连接，所述渣浆收集池中设置有第四搅拌器。

优选地，所述渣浆收集池与第二混合器之间设置有用于将液相向上输送的渣浆收集池泵。

优选地，所述高密度沉降器与第二混合器之间设置有污泥回流泵。

一种催化裂化脱硫废水悬浮物方法，包括下述步骤：

来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水，温度50～80℃，压力0.2～0.5Mpag，悬浮物含量500～5000mg/L，通过管道输送至高密度沉降器。

来自界区的絮凝剂通过管道混入来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水中，并通过混合器与脱硫废水充分混合，不断形成悬浮物絮体。

来自高密度沉降器的浓缩污泥经污泥回流泵加压至0.2～0.5Mpag，通过混合器与脱硫废水充分混合，进一步加快悬浮物絮体的生成。

所述高密度沉降器分为重力沉降区、斜管沉降区、清水区，并设置搅拌器及刮泥机。

送入高密度沉降器的脱硫废水首先进入高密度沉降器中下部的重力沉降区，形成的大颗粒悬浮物絮体在重力作用下沉降在高密度沉降器底部。

初步沉降后的脱硫废水进入高密度沉降器斜管沉降区，脱硫废水中生成的小颗粒悬浮物絮体在斜管表面沉积并滑落至高密度沉降器底部，沉降后的清水进入高密度沉降器清水区，并经管道送至下游，清水悬浮物浓度≤50mg/L。

高密度沉降器底部沉降的浓缩污泥含固率2～15％(质量分数，下同)，分为两股，一股通过管道送至污泥回流泵加压并最终混入脱硫废水中；一股通过时序控制阀定时将浓缩污泥送至污泥缓冲罐。

回流污泥流量占污泥生成总量的5％～20％。

所述污泥缓冲罐设有搅拌器，进入污泥缓冲罐的浓缩污泥被进一步浓缩，上部形成的清液通过管道溢流至渣浆收集池，底部进一步浓缩的污泥含固率提高至3～20％，通过开关阀控制送入真空转鼓脱水机。

所示真空转鼓脱水机配有真空泵、分离罐，进入真空转鼓脱水机的浓缩污泥附着在不断旋转的转鼓表面覆盖的滤布表面，并通过真空泵在转鼓内部形成了负压，液相在真空的吸附下通过滤布进入到转鼓内部，并通过管路进入分离罐，并最终通过管路排放至渣浆收集池；固体颗粒被滤布截留下来并在滤布表面形成滤饼，随着转鼓的转动滤布上的滤饼被转鼓上的刮板刮掉收集，收集的滤饼含固率45％～65％。

渣浆收集池设有搅拌器，渣浆收集池收集的来自渣浆缓冲罐及分液罐的液相，经渣浆收集池泵加压至0.2～0.5Mpag，汇入来自界区的脱硫废水中。

与现有技术相比，本发明具有下述优点：

1、采用了污泥回流，提高了悬浮物絮凝效率；

2、通过重力沉降及斜管沉降，提高了沉淀效果，保证了清水水质；

3、通过真空转鼓脱水机形成的高真空度，提高了外送泥饼含固率，降低了后续处理难度，并降低了装置占地。

附图说明

图1为本发明实施例的流程设备图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置包括：

高密度沉降器1，用于对脱硫废水进行分级沉降；

第一混合器16，设于所述高密度沉降器1的上游，用于将脱硫废水与来自界区的絮凝剂进行混合；

第二混合器17，设于所述第一混合器与高密度沉降器1之间，用于对来自第一混合器16及来自高密度沉降器1底部的部分浓缩污泥进行混合并输往高密度沉降器1中；

污泥缓冲罐2，设于所述高密度沉降器1的下游，用于对高密度沉降器1底部输出的部分浓缩污泥进一步进行浓缩；

真空转鼓脱水机4，设于所述污泥缓冲罐2的下游，用于接收污泥缓冲罐2底部输出的浓缩污泥并对其进行液固分离；

渣浆收集池7，设于所述真空转鼓脱水机4的下游，与真空转鼓脱水机4的顶部相连接从而接收真空转鼓脱水机4分离出的液相，与所述污泥缓冲罐2顶部相连接从而接收污泥缓冲罐2分离出的液相；所述渣浆收集池7还通过管道与第一混合器16下游、第二混合器17上游相连接。

高密度沉降器1包括自下而上依次布置的重力沉降区11、斜管沉降区12及清水区13，所述第二混合器17与重力沉降区11相连通，所述清水区13连接有用于将清液输出的管道。

高密度沉降器1中还设置有第一搅拌器及刮泥机14，所述第一搅拌器位于重力沉降区11中部，所述刮泥机14位于重力沉降区11底部且贴近高密度沉降器1的内底部布置。

污泥缓冲罐2与高密度沉降器1的底部相连接且二者之间设置有用于控制流体流通与否的阀门15，所述污泥缓冲罐2中设有第二搅拌器22。

真空转鼓脱水机4中设置有能转动的转鼓42，该转鼓外周覆盖有滤布，所述转鼓内部中空且与真空泵6及分离罐5连接，所述真空转鼓脱水机4中还设置有用于将滤布外壁上的滤饼刮下收集的刮板43。

真空转鼓脱水机4中还设置有用于对物料进行搅拌的第三搅拌器41。

分离罐5的底部与渣浆收集池7相连接，所述渣浆收集池7中设置有第四搅拌器71。

渣浆收集池7与第二混合器17之间设置有用于将液相向上输送的渣浆收集池泵8。

高密度沉降器1与第二混合器17之间设置有污泥回流泵3。

本实施例的催化裂化脱硫废水悬浮物处理方法包括以下步骤：

来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水，温度58℃，压力0.4Mpag，悬浮物含量3000mg/L，通过管道输送至高密度沉降器1。

来自界区的絮凝剂通过管道混入来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水中，并通过第一混合器16与脱硫废水充分混合，形成悬浮物絮体。

来自高密度沉降器的浓缩污泥经污泥回流泵3加压至0.4Mpag，通过第二混合器17与脱硫废水充分混合，进一步加快悬浮物絮体的生成。

送入高密度沉降器1的脱硫废水首先进入高密度沉降器中下部的重力沉降区11，形成的大颗粒悬浮物絮体在重力作用下沉降在高密度沉降器底部。

初步沉降后的脱硫废水进入高密度沉降器斜管沉降区12，脱硫废水中生成的小颗粒悬浮物絮体在斜管表面沉积并滑落至高密度沉降器底部，沉降后的清水进入高密度沉降器清水区13，并经管道送至下游，清水悬浮物浓度20mg/L。

高密度沉降器1底部沉降的浓缩污泥含固率3wt％，分为两股，一股通过管道送至污泥回流泵3加压并最终混入脱硫废水中；一股通过时序控制阀15定时将浓缩污泥送至污泥缓冲罐2。

送至回流污泥泵3污泥流量占污泥生成总量的10％。

污泥缓冲罐2设有搅拌器22，进入污泥缓冲罐2的浓缩污泥被进一步浓缩，上部形成的清液通过管道溢流至渣浆收集池7，底部进一步浓缩的污泥含固率提高至5wt％，通过开关阀21控制送入真空转鼓脱水机4。

进入真空转鼓脱水机4的浓缩污泥附着在不断旋转的转鼓42表面覆盖的滤布表面，并通过真空泵6在转鼓42内部形成了负压，液相在真空的吸附下通过滤布进入到转鼓42内部，并通过管路进入分离罐5，最终通过管路排放至渣浆收集池7；固体颗粒被滤布截留下来并在滤布表面形成滤饼，随着转鼓42的转动滤布上的滤饼被转鼓上的刮板43刮掉收集，收集的滤饼固率50％。

渣浆收集池7收集的来自渣浆缓冲罐2及分液罐5的液相，经渣浆收集池泵8加压至0.4Mpag，汇入来自界区的脱硫废水中。

在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (10)

1.一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于包括：

高密度沉降器(1)，用于对脱硫废水进行分级沉降；

第一混合器(16)，设于所述高密度沉降器(1)的上游，用于将脱硫废水与来自界区的絮凝剂进行混合；

第二混合器(17)，设于所述第一混合器与高密度沉降器(1)之间，用于对来自第一混合器(16)及来自高密度沉降器(1)底部的部分浓缩污泥进行混合并输往高密度沉降器(1)中；

污泥缓冲罐(2)，设于所述高密度沉降器(1)的下游，用于对高密度沉降器(1)底部输出的部分浓缩污泥进一步进行浓缩；

真空转鼓脱水机(4)，设于所述污泥缓冲罐(2)的下游，用于接收污泥缓冲罐(2)底部输出的浓缩污泥并对其进行液固分离；

渣浆收集池(7)，设于所述真空转鼓脱水机(4)的下游，与真空转鼓脱水机(4)的顶部相连接从而接收真空转鼓脱水机(4)分离出的液相，与所述污泥缓冲罐(2)顶部相连接从而接收污泥缓冲罐(2)分离出的液相；所述渣浆收集池(7)还通过管道与第一混合器(16)下游、第二混合器(17)上游相连接。

2.根据权利要求1所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述高密度沉降器(1)包括自下而上依次布置的重力沉降区(11)、斜管沉降区(12)及清水区(13)，所述第二混合器(17)与重力沉降区(11)相连通，所述清水区(13)连接有用于将清液输出的管道。

3.根据权利要求2所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述高密度沉降器(1)中还设置有第一搅拌器及刮泥机(14)，所述第一搅拌器位于重力沉降区(11)中部，所述刮泥机(14)位于重力沉降区(11)底部且贴近高密度沉降器(1)的内底部布置。

4.根据权利要求1或2或3所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述污泥缓冲罐(2)与高密度沉降器(1)的底部相连接且二者之间设置有用于控制流体流通与否的阀门(15)，所述污泥缓冲罐(2)中设有第二搅拌器(22)。

5.根据权利要求1或2或3所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述真空转鼓脱水机(4)中设置有能转动的转鼓(42)，该转鼓外周覆盖有滤布，所述转鼓内部中空且与真空泵(6)及分离罐(5)连接，所述真空转鼓脱水机(4)中还设置有用于将滤布外壁上的滤饼刮下收集的刮板(43)。

6.根据权利要求5所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述真空转鼓脱水机(4)中还设置有用于对物料进行搅拌的第三搅拌器(41)。

7.根据权利要求5所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述分离罐(5)的底部与渣浆收集池(7)相连接，所述渣浆收集池(7)中设置有第四搅拌器(71)。

8.根据权利要求1或2或3所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述渣浆收集池(7)与第二混合器(17)之间设置有用于将液相向上输送的渣浆收集池泵(8)。

9.根据权利要求1或2或3所述的催化裂化脱硫废水悬浮物处理装置，其特征在于：所述高密度沉降器(1)与第二混合器(17)之间设置有污泥回流泵(3)。

10.一种催化裂化脱硫废水悬浮物处理方法，其特征在于包括以下步骤：

来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水，温度50～80℃，压力0.2～0.5Mpag，悬浮物含量500～5000mg/L，通过管道输送至高密度沉降器(1)；

来自界区的絮凝剂通过管道混入来自催化裂化烟气脱硫系统的脱硫废水中，并通过第一混合器(16)与脱硫废水充分混合，形成悬浮物絮体；

来自高密度沉降器的浓缩污泥经污泥回流泵加压至0.2～0.5Mpag，通过第二混合器(17)与脱硫废水充分混合，进一步加快悬浮物絮体的生成；

送入高密度沉降器(1)的脱硫废水首先进入高密度沉降器中下部的重力沉降区(11)，形成的大颗粒悬浮物絮体在重力作用下沉降在高密度沉降器底部；

初步沉降后的脱硫废水进入高密度沉降器斜管沉降区(12)，脱硫废水中生成的小颗粒悬浮物絮体在斜管表面沉积并滑落至高密度沉降器底部，沉降后的清水进入高密度沉降器清水区(13)，并经管道送至下游，清水悬浮物浓度≤50mg/L；

高密度沉降器(1)底部沉降的浓缩污泥含固率2～15％，分为两股，一股通过管道送至污泥回流泵(3)加压并最终混入脱硫废水中；一股通过时序控制阀(15)定时将浓缩污泥送至污泥缓冲罐(2)；

所述送至回流污泥泵污泥流量占污泥生成总量的5％～20％；

进入污泥缓冲罐(2)的浓缩污泥被进一步浓缩，上部形成的清液通过管道溢流至渣浆收集池(7)，底部进一步浓缩的污泥含固率提高至3～20％，通过开关阀(21)控制送入真空转鼓脱水机(4)；

进入真空转鼓脱水机(4)的浓缩污泥附着在不断旋转的转鼓(42)表面覆盖的滤布表面，并通过真空泵(6)在转鼓(42)内部形成了负压，液相在真空的吸附下通过滤布进入到转鼓(42)内部，并通过管路进入分离罐(5)，最终通过管路排放至渣浆收集池(7)；固体颗粒被滤布截留下来并在滤布表面形成滤饼，随着转鼓(42)的转动滤布上的滤饼被转鼓上的刮板(43)刮掉收集，收集的滤饼固率45％～65％；

渣浆收集池收集的来自渣浆缓冲罐及分液罐的液相，经渣浆收集池泵加压至0.2～0.5Mpag，汇入来自界区的脱硫废水中。

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